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Almacenamiento de Baterías Comerciales para Sistemas Solares Fotovoltaicos: Cómo Funciona
Guía para el almacenamiento de energía solar comercial
La energía solar fotovoltaica comercial puede reducir el consumo de la red durante el día, pero la generación solar no siempre coincide cuando una empresa utiliza la mayor cantidad de electricidad.
La adición de almacenamiento de baterías cambia eso.almacenamiento comercial de baterías solaresEl sistema puede almacenar parte de la electricidad producida por el conjunto fotovoltaico y utilizarla más adelante cuando la demanda del sitio sea mayor, la producción solar baje o se requiera energía de respaldo.
El resultado no es simplemente "paneles solares más una batería". El sistema fotovoltaico, la batería, el PCS, los controles y las cargas en el sitio deben trabajar juntos como un solo sistema energético.
Respuesta rápida
Un sistema comercial de almacenamiento de energía solar más utiliza paneles fotovoltaicos para generar electricidad y un sistema de almacenamiento de energía de batería para almacenar el excedente o la energía cargada estratégicamente.La energía almacenada puede utilizarse para cargas nocturnas, de la energía de emergencia, de la energía de reserva u otros objetivos de gestión de la energía.
¿Cómo funciona el almacenamiento de baterías solares comerciales?
En un sistema solar fotovoltaico comercial básico, la electricidad del panel solar es utilizada por la instalación mientras el sol está disponible.la cuadrícula proporciona la diferencia.
Con el almacenamiento de baterías añadido, hay otra opción: el exceso o la energía solar disponible puede cargar la batería en lugar de no ser utilizada o enviada inmediatamente a otro lugar.
Más tarde, la batería puede descargarse cuando la estrategia operativa del sitio lo requiera.
↓
Excedente de energía solar → almacenamiento de baterías
↓
Energía almacenada → Cargas cuando se necesita
El flujo de energía exacto depende de la configuración del sistema, del perfil de carga, del estado de carga de la batería y de la estrategia de control.
¿Qué sucede durante el día?
Durante el día, la energía solar fotovoltaica normalmente suministra parte o la totalidad de la carga actual de la instalación.
Si la producción fotovoltaica excede la carga inmediata y la batería tiene capacidad disponible, el sistema puede dirigir parte de esa energía excedente al almacenamiento.
Por ejemplo:
- Producción fotovoltaica: 150 kW
- Carga actual de la instalación: 100 kW
- Excedente disponible: aproximadamente 50 kW
Dicho excedente podrá utilizarse para cargar la batería, con sujeción a los límites de funcionamiento de la batería, el PCS y el sistema.
¿Qué sucede cuando la producción solar disminuye?
La producción solar cambia a lo largo del día y por lo general disminuye bruscamente a última hora de la tarde.
Una empresa puede seguir teniendo una demanda de electricidad significativa después de que la generación fotovoltaica disminuya.
En lugar de obtener toda la energía requerida de la red, la batería puede descargarse para soportar las cargas del sitio.
La cantidad de energía suministrada y su duración dependerán de la potencia nominal del BESS, la capacidad de la batería utilizable y los ajustes de control.
¿Por qué añadir almacenamiento de baterías a la energía solar comercial?
El autoconsumo solar frente al pico de afeitado
Estas dos aplicaciones a menudo se combinan, pero no son lo mismo.
| Aplicación | Objetivo principal | Acción típica de la batería |
|---|---|---|
| Consumo propio de energía solar | Utilice más energía fotovoltaica generada localmente | Carga por exceso de energía solar y descarga cuando la potencia fotovoltaica es menor |
| Barbear en la cima | Reducir los períodos cortos de alta demanda de la red | Descarga cuando la demanda del emplazamiento excede un nivel objetivo |
| Cambios de energía | Mover la energía de un período a otro | Cargar durante una ventana de energía disponible y descargar más tarde |
| Refuerzo | Mantener las cargas seleccionadas durante una interrupción | Reserva suficiente de SOC de la batería para el funcionamiento de emergencia |
Un BESS puede respaldar más de un objetivo, pero las prioridades deben definirse durante el diseño del sistema.
Para una visión más detallada del control de la demanda, véaseCómo funciona el afeitado de picos de batería.
¿Qué componentes se necesitan?
Un sistema comercial de baterías fotovoltaicas suele contener varias secciones conectadas.
- Repertorio fotovoltaico- genera electricidad a partir de la luz solar
- Sistema de baterías- almacena energía eléctrica
- El BMS¢ monitoriza y protege la batería
- PCS o inversorGestiona la conversión de potencia
- Control EMS o del sistema- coordina la estrategia de funcionamiento
- Protección eléctricaApoya la conexión y el funcionamiento seguros
- Control de las instalaciones- condiciones fotovoltaicas de las vías, baterías, carga y red
Si desea una visión general más amplia de cómo encajan estas partes, leaqué es un sistema comercial de almacenamiento de energía y cómo funciona.
El sistema de almacenamiento y energía solar acoplado a corriente alterna frente al sistema acoplado a corriente continua
Los sistemas comerciales de energía solar y batería pueden integrarse de diferentes maneras.
| Acoplado por CA | Acoplado en CC | |
|---|---|---|
| Estructura básica | La energía fotovoltaica y la batería generalmente utilizan equipos de conversión de energía separados en el lado CA | La energía fotovoltaica y la batería comparten más de la arquitectura del lado de la CC antes de la conversión de CA |
| Situación común | Útil cuando se añade almacenamiento de baterías a una instalación fotovoltaica existente | A menudo se considera cuando la energía fotovoltaica y el almacenamiento se diseñan juntos |
| Consideración del diseño | Integración flexible con los sistemas existentes | Requiere un diseño coordinado del lado de la CC |
La arquitectura no es automáticamente mejor para todos los proyectos. Los equipos existentes, el voltaje del sistema, el tamaño del proyecto, los requisitos de modernización y la estrategia de control influyen en la decisión.
¿Qué tamaño debe tener la batería?
El tamaño de la batería debe ajustarse al objetivo operativo del proyecto.
Por ejemplo, un sistema diseñado principalmente para almacenar dos horas de energía solar excedente tendrá requisitos diferentes de uno diseñado para cubrir un pico de demanda corto de 30 minutos.
Los insumos importantes incluyen:
- Perfil de carga de las instalaciones
- Perfil de generación fotovoltaica
- Demandas máximas en kW
- Cantidad de energía solar excedente
- Duración requerida de la descarga
- Requisito de reserva de la batería
- Tiempo de carga disponible
Para un método de cálculo más detallado, véase nuestroGuía comercial de dimensionamiento del BESS.
Ejemplo: energía solar fotovoltaica con almacenamiento en batería
Considere un sitio comercial con un panel solar de 200 kW.
Durante una parte del día, el sistema fotovoltaico produce más energía de la que el edificio necesita actualmente, y en lugar de dejar esa energía inaccesible para su uso posterior, la batería se carga con el excedente.
A última hora de la tarde, la producción solar disminuye mientras que la demanda de la instalación sigue siendo alta.
El valor proviene de mover la energía solar disponible decuando se generaEn elcuando la instalación lo necesite.
Un proyecto real usaría datos de carga medida y generación solar en lugar de este ejemplo simplificado.
¿Pueden el almacenamiento solar y de baterías reducir las facturas de electricidad?
Puede, pero el resultado depende en gran medida de la estructura tarifaria local y de cómo se opera el sistema.
Los ahorros potenciales pueden provenir de:
- Utilizando más energía solar en el sitio
- Reducción de la demanda máxima de la red
- Cambiar las compras de red fuera de los períodos de mayor coste
- Reducir las exportaciones de energía solar innecesarias cuando el uso propio tiene mayor valor
El caso económico debe calcularse utilizando los datos reales de tarifas y carga eléctrica del emplazamiento en lugar de asumir que todos los proyectos de energía solar más almacenamiento producen los mismos ahorros.
¿Puede una batería solar comercial proveer respaldo?
Sí, pero sólo cuando el sistema está diseñado para operaciones de respaldo.
La instalación de una batería no significa automáticamente que toda la instalación mantendrá la energía durante un corte.
El proyecto debe definir:
- Qué cargas son críticas
- Potencia de respaldo requerida en kW
- Duración requerida de la copia de seguridad
- Reserva de batería disponible
- Requisitos de transferencia y aislamiento
- Si la energía solar puede continuar funcionando durante el apagón
Para muchos sitios comerciales, soportar cargas críticas seleccionadas es más práctico que intentar hacer copias de seguridad de cada carga.
¿Qué debe comprobar antes de añadir almacenamiento de baterías a la energía solar?
Antes de solicitar un presupuesto del sistema, preparar la información básica del proyecto:
- Capacidad fotovoltaica existente o prevista
- Configuración del inversor fotovoltaico
- Datos de carga de 15 minutos u hora, si están disponibles
- Pico de la demanda
- Tensión y frecuencia de la red
- Objetivo principal de la batería
- Cargas de reserva requeridas, si procede
- Ubicación de la instalación y condiciones ambientales
Esta información es mucho más útil que pedir una batería basada sólo en su capacidad de kWh.
Soluciones comerciales de energía solar y almacenamiento
Los proyectos fotovoltaicos comerciales pueden requerir configuraciones de almacenamiento muy diferentes en función del perfil de carga del emplazamiento, la capacidad solar y el objetivo operativo.
Puede navegar por elSistema de almacenamiento de energía comercial Voltertechpara las configuraciones de almacenamiento de baterías C&I adecuadas para diferentes requisitos del proyecto.
En el caso de un proyecto de energía solar más almacenamiento, la capacidad de la batería y la potencia PCS deben seleccionarse a partir de los datos del proyecto y no solo a partir de un paquete estándar.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el almacenamiento de baterías solares comerciales?
Se trata de un sistema energético comercial que combina la generación de energía solar fotovoltaica con el almacenamiento de baterías, lo que permite almacenar y utilizar más tarde la electricidad solar de acuerdo con las necesidades energéticas del emplazamiento.
¿Puede una batería almacenar el exceso de energía solar?
Sí, cuando la producción fotovoltaica excede la carga inmediata del sitio y la batería tiene capacidad de carga disponible, el excedente de energía solar se puede dirigir a la batería.
¿Puede el almacenamiento de baterías comerciales funcionar sin energía solar?
Sí. Un BESS comercial también puede operar con carga en red u otras fuentes de energía dependiendo del diseño del sistema.
¿Qué tamaño debería tener una batería para un sistema solar comercial?
El tamaño requerido depende del perfil de carga del emplazamiento, la generación fotovoltaica, el exceso de energía, la potencia requerida y la duración de descarga prevista.Debe calcularse a partir de datos del proyecto y no solo de la capacidad fotovoltaica.
¿Pueden las baterías solares reducir la demanda máxima?
Si el BESS tiene suficiente potencia y energía almacenada, puede descargarse cuando la demanda de la instalación aumenta y reducir la cantidad de energía extraída de la red durante períodos de pico seleccionados.
¿La adición de una batería hace que un sistema solar fuera de la red?
No. Un sistema comercial de energía solar más almacenamiento puede permanecer conectado a la red. La capacidad fuera de la red requiere un sistema diseñado específicamente para operar independientemente de la red de servicios públicos.
La generación solar es más útil cuando se corresponde con la carga
La energía solar fotovoltaica produce electricidad cuando la luz solar está disponible. Las instalaciones comerciales consumen electricidad de acuerdo con sus propios horarios de operación.
El almacenamiento en baterías permite al proyecto controlar mejor cuándo se utiliza la energía solar.
El sistema correcto comienza con tres conjuntos de datos:carga del emplazamiento, generación solar y objetivo operativo requeridoUna vez que éstos estén claros, la batería requerida kWh, PCS kW y la estrategia de control se pueden seleccionar con mayor precisión.
Envíe a Voltertech su capacidad fotovoltaica, perfil de carga, demanda máxima, duración de la batería requerida, voltaje de la red y ubicación del proyecto.Podemos revisar los requisitos y discutir una configuración de almacenamiento de energía comercial adecuada.
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